Текущий выпуск
№3 2017
Главная|Журнал|Осень 2014|Энергоэффективность, стоимость жизненного цикла и зелёные стандарты

Энергоэффективность, стоимость жизненного цикла и зелёные стандарты

Александр Наумов, Дмитрий Капко, Ольга Судьина

Как минимизировать стоимость жизненного цикла здания, рассказывается в данной статье.

При строительстве жилых и общественных зданий, предназначенных для продажи, инвесторы не заинтересованы в минимизации стоимости жизненного цикла (life-cycle cost, LCC) объектов. Экономия эксплуатационных затрат переходит к покупателям недвижимости, поэтому механизмом заинтересованности для инвестора может служить повышение цены продажи энергоэффективного здания по отношению к традиционному дому.


This article describes how to minimize the life cycle costs of the facilities and increase the investor’s interest in the energy efficient construction. Increase in the selling price of an energy efficient building compared to the traditional houses can become the mechanism for attraction of the investors.


На практике в нашей стране так и происходит в рамках дифференциации цен на классность зданий. Следует оговориться – классность связана не только с энергоэффективностью, но и с комфортностью, экологичностью, тем, что называется устойчивостью среды обитания, формализуемой через зелёную сертификацию зданий.

Как правило, в зарубежной практике себестоимость строительства зелёного здания выше традиционного на 2–15 %. Если эти цифры трансформировать на инженерные системы, доля которых в цене здания составляет около 15–20 %, то рост инвестиций в энергоэффективные технологии можно оценивать для зелёных зданий на уровне 10–30 %.

Действительно на рынке недвижимости цены на жилые дома бизнес-класса на 20–50 % выше, чем эконом-класса. В офисной недвижимости разность цены между классами А и В несколько меньше и составляет 15–30 %.

Для того чтобы стимулировать инвестора строить энергоэффективные здания, ему надо гарантировать возврат дополнительных вложений с учётом некоторых рисков, обусловленных инновационностью энергосберегающих технологий. Другими словами, если ставка дисконтирования инвестора при строительстве традиционного дома принята по рыночным условиям r, то для дополнительных затрат на энергосбережение она должна быть r + Δr.

В табл. 1 приведены результаты расчёта цены продажи недвижимости для следующего примера:

  • инвестиции в строительство традиционного здания – 50 000 руб./м2;
  • уровень инфляции – 4 % в год;
  • срок строительства – 3 года;
  • варианты увеличения себестоимости за счёт применения энергосберегающих технологий – от 0 до 20 %;
  • варианты ставки дисконтирования – от 4 до 16 %.
ТАБЛ. 1. РОСТ ЦЕНЫ ПРОДАЖИ НЕДВИЖИМОСТИ С УЧЁТОМ СТАВКИ ДИСКОНТИРОВАНИЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Увеличение
инвестиций
на энергосбережение, %
Цена продажи, тыс. руб., при ставке дисконтирования,
%
4 8 12 16
0 50,0 56,2 63,0 70,2
3 51,5 57,9 64,9 72,4
5 52,5 59,1 66,1 73,8
10 55,0 61,9 69,3 77,3
15 57,5 64,7 72,4 80,8
20 60,0 67,5 75,6 84,3

Из таблицы следует, что при ставке дисконтирования 16 % (при уровне инфляции 4 %) продажная цена традиционного здания составит 70 200 руб./м2, а энергосберегающего с учётом дополнительных инвестиций на энергосбережение в размере 5 % (2 500 руб./м2) – 73 800 руб.

Если заложить повышенную ставку дисконтирования (до 24 %) на дополнительные инвестиции в энергосбережение с учётом инновационных рисков, то цена продажи возрастёт до 74 520 руб./м2. Таким образом, удорожание энергосберегающего здания по отношению к традиционному составит 6 %. За эти деньги покупатель жилья может рассчитывать на механическую систему вентиляции квартиры с утилизацией теплоты вытяжного воздуха вместо естественной нерегулируемой системы вентиляции, горизонтальную систему отопления с термостатами и балансировочными клапанами вместо однотрубной нерегулируемой вертикальной системы, автоматизированный индивидуальный тепловой пункт, а также сбалансированную систему горячего водоснабжения.

С позиций коммунальных платежей это позволит сократить годовую плату за тепловую энергию на 300–350 руб. с 1 м2 и за электрическую на общедомовые нужды на 100–150 руб. с 1 м2. Дополнительно вложенные 4 320 руб./м2 окупятся за 8–10 лет и на протяжении 40–42 лет при сроке жизненного цикла в 50 лет будут приносить жителям чистую экономию. Примером реализации энергоэффективных решений с последующей оценкой экономии эксплуатационных затрат служит жилой дом в Москве по Красностуденческому проезду, запроектированный НП «АВОК» и ООО «НПО ТЕРМЭК» [1].

Эти же расчёты показывают, что при уровне тарифов на энергоресурсы в Российской Федерации дополнительные затраты в энергосбережение свыше 10 % базовой стоимости строительства не окупаются и не оправданы.

Аналогичные оценки следуют и для инвесторов, которые сдают в аренду построенные объекты недвижимости, с той лишь разницей, что в дополнение к экономии эксплуатационных затрат они позиционируют свою недвижимость как объекты высокой экологической и энергетической эффективности, повышая арендную плату. В США и Европе аренда зелёного офиса стоит дороже обычного на 3–5 %.

В России пока достаточной статистики нет, но спрос на зелёные офисы, как правило, со стороны западных компаний во много раз превышает предложение.

Попыткой гармонизации противоречивых интересов можно считать зелёную сертификацию зданий. Инвесторы и жители вкладывают дополнительные финансовые ресурсы в здания более высокой экологической и энергетической эффективности, понимая, что улучшенные качества здания повысили потребительскую привлекательность.

Именно поэтому стоимость жизненного цикла стала одним из определяющих критериев устойчивости среды обитания, заложенном в стандарте СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 [2], который был разработан специалистами НП «АВОК», ОАО «ЦНИИПромзданий» и ООО «НПО ТЕРМЭК» (аналогично системе сертификации DGNB (Германия)); в отличие от LEED (США) и BREEAM (Великобритания), где этот параметр впрямую не оценивается.

Следует рассматривать три уровня оценки стоимости жизненного цикла:

  • инженерное оборудование;
  • инженерные системы;
  • здание в целом.

В рамках проекта Минобрнауки России/ПРООН/ГЭФ «Стандарты и маркировка для продвижения энергоэффективности в Российской Федерации» специалисты ООО «НПО ТЕРМЭК» разработали модель по определению оптимальных показателей стоимости жизненного цикла.

В отличие от существующих методик [3, 4] разработанная модель рассматривает два аспекта экономической оценки:

  • инвестиционную привлекательность реализации энергосберегающих технологий и строительства энергоэффективных зданий;
  • стимулирование потребительского спроса на энергоэффективную недвижимость.

Необходимость такого деления обусловлена конфликтом интересов между инвесторами-застройщиками и покупателями объектов недвижимости.

Инвесторы заинтересованы построить и продать здания с максимальной прибылью, не интересуясь эксплуатационными расходами за срок их службы.

Например, покупатели жилья заинтересованы в высоком качестве строительства, включая энергосберегающие технологии, и в минимизации и первоначальных, и эксплуатационных затрат.

Для инвесторов разработана модель оценки дополнительных затрат на энергосберегающие технологии, предусматривающая возмещение кредитных ставок, инвестиционных рисков и рыночного уровня рентабельности. По предварительным оценкам, при двухлетнем сроке строительства достижение экономии энергии в 25–40 % скажется на повышении цены продажи зданий примерно на 8–11 % по отношению к традиционному.

Это соотношение формализовано в один из критериев зелёного стандарта [2], который может позволить убедить покупателей в обоснованности роста потребительской стоимости недвижимости. По существу, реализация требований повышения энергоэффективности зданий, предусмотренная Федеральным законом РФ от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ [5], должна сопровождаться сертификацией на соответствие зелёным стандартам.

Анализ применяемых практик оценки технико-экономической эффективности выявил очень существенный недостаток, присущий и отечественным, и зарубежным моделям: на основе частного набора некоторых энергосберегающих технологий единичного объекта, сравниваемого с произвольно выбранным аналогом, делаются масштабные неправомерные обобщения. Такой подход не учитывает большое количество значимых факторов и может привести к далеко не оптимальным результатам.

Авторами предлагается матричная многоуровневая модель оптимизации стоимости жизненного цикла, включающая в рассмотрение несколько сотен возможных сочетаний оборудования, технологий, систем и выбор из них сочетания, отвечающего минимальной стоимости жизненного цикла.

Модель базируется на разработанных матрицах выбора альтернативных вариантов энергосберегающих технологий для разных типов жилых и общественных зданий с учётом технологий лучших практик [6]. Такой подход позволяет, по сравнению с моделью частных оценок, уменьшить стоимость жизненного цикла на 15–20 %, а в ряде случаев и до 30 %.

Практическая реализуемость математической модели проиллюстрирована расчётными схемами и примерами расчётов по выбору оптимальных вариантов подбора циркуляционных насосов систем отопления, параметров трубопроводных сетей, вариантов применения систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Например, был проведён анализ стоимости жизненного цикла трёх вариантов системы вентиляции:


I вариант. Прямоточная приточно-вытяжная система вентиляции с термостатированием приточного воздуха (лето 22 °C, зима 20 °C).


II вариант. Приточно-вытяжная система вентиляции с пластинчатым теплоутилизатором с термостатированием приточного воздуха.


III вариант. Приточно-вытяжная система вентиляции адаптивная по фактической заполняемости офисного здания с контролем концентрации углекислого газа в вытяжных воздуховодах, с пластинчатым теплоутилизатором.

 

Исходные данные:

  • расчётная численность персонала – 1 000 чел;
  • нормативный воздухообмен при перемешивающей вентиляции – 60 м3/ч;
  • фактический график заполняемости офисного здания (рис. 1);
  • стоимость тепловой энергии – 1,6 руб./кВт•ч;
  • стоимость холода – 2,4 руб./кВт•ч;
  • стоимость электроэнергии – 3,2 руб./кВт•ч.

 

Результаты расчётов приведены в табл. 2.

ТАБЛ. 2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ СТОИМОСТИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

Показатели

Вариант

I

II

III

Максимальный расчётный воздухообмен, м3

60 000

60 000

60 000

Объём воздуха за отопительный период, тыс. м3

120 000

120 000

58 257

Объём воздуха за период охлаждения, тыс. м3

42 400

42 400

20 390

Число часов работы системы вентиляции в году

2 740

2 740

2 740

Годовой расход тепловой энергии, тыс. кВт·ч

1 680

1 092

530

Стоимость тепловой энергии, тыс. руб.

2 688

1 747

848

Годовой расход холода, тыс. кВт·ч

136

136

66

Стоимость холода, тыс. руб.

326

326

158

Годовой расход электроэнергии, тыс. кВт·ч

74

74

22

Годовая стоимость электроэнергии, тыс. руб.

237

237

70

Годовая стоимость всех энергоресурсов, тыс. руб.

3 251

2 310

1 076

Первичная цена оборудования с монтажом, тыс. руб.

23 100

28 182

31 813

Стоимость оборудования через два года на стадии продажи здания, тыс. руб. (ставка дисконтирования 25 %)

36 094

44 034

49 708

Стоимость жизненного цикла за 10 лет, тыс. руб.

68 604

67 134

60 468

Относительная стоимость жизненного цикла, %

100

98

88

Оценки и примеры расчёта показали, что далеко не всегда минимальная стоимость жизненного цикла соответствует заданному уровню энергосбережения, например, предусмотренному Федеральным законом № 261‑ФЗ [5]. В этом случае модель позволяет выбрать в массиве расчётов сочетания вариантов энергосберегающих решений заданного уровня, опять же отвечающего минимальной стоимости жизненного цикла для заданных условий.

Введённая в Европейском союзе маркировка энергоэффективности оборудования, систем и зданий учитывает прежде всего европейские технико-экономические реалии. А это в первую очередь практически одинаковая для всех стран цена на оборудование и материалы и относительно небольшой разброс цен на энергоносители. Тем не менее в ряде стран и Северной, и Южной Европы вводится климатическая дифференциация требований энергоэффективности, что вполне оправданно с экономической точки зрения. Напомним базовый принцип семибалльной шкалы энергоэффективности ЕС:

  • определяется весь рыночный диапазон показателей энергоёмкости оборудования по соответствующим параметрам полезного эффекта от самого энергосберегающего до самого энергорасточительного;
  • делится весь диапазон на семь групп: самой лучшей присваивается класс А, самой расточительной – класс G.

Отметим, что рынок ЕС сформировался по потребительскому спросу, по балансу цен продажи и эксплуатационных расходов, в основе которых лежит стоимость энергоресурсов.

Российский рынок энергопотребляющего инженерного оборудования имеет существенные отличия:

  • отечественное инженерное оборудование, несмотря на возможность признания в добровольном порядке системы маркировки и стандартов ЕС, практически не сертифицируется и не маркируется;
  • импортное оборудование, которое составляет значительный сегмент нашего рынка, как правило, имеет соответствующие сертификаты и маркировку ЕС;
  • стоимость импортного оборудования превышает цену заводов‑изготовителей на 30–70 % из-за таможенных пошлин, затрат на доставку, прибыли дистрибьютеров, дилеров, строительных подрядчиков;
  • цена энергетических ресурсов (теплота, газ, электроэнергия) в нашей стране ниже среднеевропейской в 1,5–2 раза, за исключением некоторых районов Крайнего Севера и Дальнего Востока.

В этих условиях оптимизация показателя стоимости жизненного цикла объективно приводит к необходимости смещения экономически целесообразных классов энергоэффективности в сторону понижения.

Кроме того, очевидно, что на выбор класса энергоэффективности будут оказывать влияние и климатические условия.

Относительные показатели тарифов (за 100 % приняты данные московского региона) на энергоресурсы варьируются от 0,35 до 1,65, т. е. отличаются в 4,7 раза, а суровость климата по показателю ГСОП меняется от 0,53 до 2,2, также более чем в 4 раза.

Учитывая, что годовой расход энергетических ресурсов на системы отопления и вентиляции здания и, соответственно, их стоимость  пропорциональны ГСОП, целесообразно введение показателя региональной ценовой энергоёмкости отопительного периода Сцэоп:

                 Сцэоп = СэСгсоп,

где Сэ – относительная стоимость энергоресурсов;

Сгсоп – относительный показатель ГСОП.

С учётом вероятного смещения оптимального показателя стоимости жизненного цикла в зависимости от уровня цен, климатических условий и ряда других параметров разработана модель корреляции рассматриваемых вариантов оптимизации применения инженерного оборудования и систем (табл. 3, 4).

ТАБЛ. 3. ВЫБОР КЛАССА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ НАСОСОВ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
Показатель ценовой
энергоёмкости
отопительного периода
Класс энергоэффективности
A B C D
< 0,50       +
0,51–1,00     + +
1,01–1,50   + +  
1,51–2,00 + +    
> 2,00 +      

 

ТАБЛ. 4. ВЫБОР КЛАССА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ КОНДИЦИОНЕРОВ И ЧИЛЛЕРОВ
Продолжительность периода охлаждения, ч в год Относительная стоимость энергоресурсов Класс энергоэффективности
A B C D
< 500




< 0,60       +
0,61–0,80       +
0,81–1,00     +  +
1,01–1,20   +  +  
> 1,20    +  +  
501–1 500 < 0,60       +
0,61–0,80       +
0,81–1,00   + +  
1,01–1,20   + +  
> 1,20   + +  
1 501–3 000 < 0,60     + +
0,61–0,80     + +
0,81–1,00   + +  
1,01–1,20   + +  
> 1,20 + +    
3 001–4 500 < 0,60     +  
0,61–0,80   + +  
0,81–1,00   + +  
1,01–1,20 + +    
> 1,20 + +    
> 4 500 < 0,60     +  
0,61–0,80   + +  
0,81–1,00   + +  
1,01–1,20 + +    
> 1,20 +      

Выводы

Анализ лучших отечественных и зарубежных практик показал, что наиболее совершенной и приемлемой для отечественных условий моделью технико-экономической оценки энергоэффективности инженерного оборудования, зданий и сооружений является методика оценки стоимости жизненного цикла.

В условиях сформировавшегося в стране рынка инженерного оборудования и строительства зданий и сооружений модель стоимости жизненного цикла целесообразно сформировать из двух блоков:

  • блока инвестиционной привлекательности энергосберегающих элементов, технологий, зданий;
  • блока экономического стимулирования потребительского спроса на энергоэффективные технологии, оборудование, здания и сооружения.

Первый блок реализуется в рамках периода строительства (от первых инвестиций до продажи объекта), и он предполагает учёт кредитной ставки инвестиций, учёт инновационных рисков и рыночной рентабельности строительства.

На этом этапе закладываются дополнительные инвестиции в энергосбережение. Предварительная оценка показала, что повышению уровня энергосбережения в 25–40 % соответствует рост цены продажи недвижимости на 8–11 %. Этот рост должен компенсироваться инвестору повышенным спросом на объекты более высокого качества. Индикатором роста качества может служить рейтинговая система зелёных стандартов.

Второй блок формирует осознание покупателем, что недвижимость более высокого качества обеспечивает не только лучшую комфортность, но и возврат вложенных дополнительных первоначальных ресурсов за счёт экономии эксплуатационных расходов. Причём период возврата этих средств не должен, как правило, превышать 10 лет.

Выбор оптимального варианта по показателю стоимости жизненного цикла предусматривает многовариантный анализ большого числа возможных технологий, видов оборудования, инженерных сетей и систем.

Реализация многовариантного анализа предусматривается с помощью матричной многоуровневой математической модели.

Гармонизированная для отечественных условий европейская модель стандартизации и маркировки энергоэффективности нуждается в применении корректирующих рекомендаций с учётом климатического разнообразия регионов страны и дифференциацией тарифов на энергоресурсы.

Так, например, минимальной стоимости жизненного цикла для циркуляционных насосов систем отопления в южных регионах (Дагестан, Осетия, Чечня) будут соответствовать изделия с классом энергоэффективности не выше С–D, а системы кондиционирования воздуха и чиллеры, наоборот, самых высоких классов А–А+. В северных регионах ситуация будет зеркально меняться – сочетание дорогого высоко энергоэффективного отопительного оборудования и сравнительно дешёвых кондиционеров средних классов энергоэффективности.

Модель определения стоимости жизненного цикла будет полезна как для разработки концепций конкретных энергоэффективных зданий нового строительства, так и при реконструкции существующих зданий.


ОБ АВТОРАХ

Александр Лаврентьевич Наумов – канд. техн. наук, генеральный директор ООО «НПО ТЕРМЭК».
Дмитрий Владимирович Капко – главный специалист ООО «НПО ТЕРМЭК».
Ольга Сергеевна Судьина – инженер ОАО «ЦНИИПромзданий».


 

Литература

  1. Наумов А. Л. Энергоэффективный жилой дом в Москве // Здания высоких технологий. 2012. Осень.
  2. СТО НОСТРОЙ 2.35.4–2011 «Зелёное строительство». Здания жилые и общественные. Рейтинговая система оценки устойчивости среды обитания.
  3. Методические рекомендации по технико-экономической оценке эффективности реконструкции жилых зданий и определению сроков окупаемости затрат. М., 1998.
  4. Бенуж А., Казейкин В., Подшивалов Д. Методика расчёта стоимости владения «зелёным» зданием на всех этапах его жизненного цикла.
  5. Федеральный закон РФ от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации.
  6. Наумов А. Л., Капко Д. В. Лучшие отечественные и зарубежные энергоэффективные инженерные системы // АВОК. 2014. № 5.

 


СТАТЬИ ПО ТЕМЕ:

Комплексный подход к эксплуатации зданий – залог успеха

Утилизаторы теплоты в многоэтажных жилых зданиях

Сертификация зданий по стандартам LEED и BREEAM в России

Рынок зеленого строительства в России

Энергоэффективный жилой дом в Москве


 


ЭнергоэффективностьЗеленые стандартыЗелёное строительствоВентиляция